JP2009115198A - Fixed type constant velocity universal joint - Google Patents

Fixed type constant velocity universal joint Download PDF

Info

Publication number
JP2009115198A
JP2009115198A JP2007288638A JP2007288638A JP2009115198A JP 2009115198 A JP2009115198 A JP 2009115198A JP 2007288638 A JP2007288638 A JP 2007288638A JP 2007288638 A JP2007288638 A JP 2007288638A JP 2009115198 A JP2009115198 A JP 2009115198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil spring
ball
constant velocity
universal joint
velocity universal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007288638A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5031521B2 (en
Inventor
Kenta Yamazaki
健太 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2007288638A priority Critical patent/JP5031521B2/en
Publication of JP2009115198A publication Critical patent/JP2009115198A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5031521B2 publication Critical patent/JP5031521B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Controls (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase elastic pressing force applied to a ball without changing design of one compression coil spring by a simple means. <P>SOLUTION: The fixed type constant velocity universal joint has an outer ring 10 forming a plurality of track grooves 14 extending in the axial direction, an inner ring 20 forming a plurality of track grooves 24 making a pair with the track grooves 14 of the outer ring 10, a torque transmission ball 30 arranged in a wedge-shaped ball track formed by cooperation between the track grooves 14 of the outer ring 10 and the track grooves 24 of the inner ring 20, and a cage 40 arranged between a spherical surface-shaped inner peripheral surface 12 of the outer ring 10 and a spherical surface-shaped outer peripheral surface 22 of the inner ring 20 and holding the ball 30, and is constituted so that a pressing part 53 is arranged in the inner ring 20, and a receiving part 56 receiving the elastic pressing force from its pressing part 53 is arranged in the case 40, and the inner ring 20 is displaced in the axial direction toward the diametrically expanding side of the ball track. A means for applying the elastic pressing force to the pressing part 53 is formed as a parallel double structure composed of a first coil spring 54a and a second coil spring 54b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は固定式等速自在継手に関し、詳しくは、自動車のステアリング装置に組み込まれる固定式等速自在継手に関する。   The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint, and more particularly to a fixed type constant velocity universal joint incorporated in a steering device of an automobile.

等速自在継手は、入出力軸間の角度変位のみを許容する固定式と、角度変位および軸方向変位を許容する摺動式に大別され、それぞれ用途・使用条件等に応じて機種選定される。固定式等速自在継手としては、ツェッパ型(以下、「BJ」と称す)やアンダーカットフリー型(以下、「UJ」と称す)が広く知られている。   Constant velocity universal joints are broadly classified into fixed types that allow only angular displacement between the input and output shafts, and sliding types that allow angular displacement and axial displacement. Each model is selected according to the application and usage conditions. The As a fixed type constant velocity universal joint, a Rzeppa type (hereinafter referred to as “BJ”) and an undercut free type (hereinafter referred to as “UJ”) are widely known.

BJおよびUJのいずれも、軸方向に延びる複数のトラック溝が内球面に形成された外輪と、外輪のトラック溝と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝が外球面に形成された内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に組み込まれたトルク伝達用ボールと、そのボールを保持するケージとで主要部が構成される。   Both BJ and UJ have an outer ring in which a plurality of track grooves extending in the axial direction are formed on the inner spherical surface, and an inner ring in which a plurality of track grooves extending in the axial direction in pairs with the track grooves of the outer ring are formed in the outer spherical surface. And a torque transmitting ball incorporated between the track groove of the outer ring and the track groove of the inner ring, and a cage for holding the ball constitute a main part.

外輪のトラック溝中心はその内球面中心に対して外輪開口側、また、内輪のトラック溝中心はその外球面中心に対して外輪奥側に位置し、軸方向で互いに逆方向に等距離だけオフセットしている(トラックオフセット)。   The outer ring track groove center is located on the outer ring opening side with respect to the inner spherical center, and the inner ring track groove center is located on the outer ring rear side with respect to the outer spherical center, and is offset by an equal distance in the opposite direction in the axial direction. (Track offset).

これにより、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝とで構成されるボールトラックは、外輪の開口側に向けて拡開する楔形となっている。BJでは各トラック溝の全域が曲線状になっているが、UJでは各トラック溝の一方の端部が軸線と平行なストレート状になっている。   Thereby, the ball track constituted by the track groove of the outer ring and the track groove of the inner ring has a wedge shape that expands toward the opening side of the outer ring. In BJ, the entire area of each track groove is curved, whereas in UJ, one end of each track groove is in a straight shape parallel to the axis.

一般的に自動車のステアリング装置に組み込まれる軸継手にはカルダンジョイントを2個以上使用している。このジョイントは、単体では不等速なことから、等速性を確保するために互いの変動成分を打ち消し合うよう配置し使用している。   Generally, two or more cardan joints are used for a shaft joint incorporated in an automobile steering device. Since this joint is not uniform at a single unit, it is arranged and used so as to cancel each other's fluctuation components in order to ensure constant velocity.

このため、車両の設計自由度が損なわれるという問題がある。任意の角度で等速性が確保できる等速自在継手をステアリング用軸継手として用いることで、車両の設計自由度が増すことは可能であるが、等速自在継手は回転方向ガタが大きいため、車両直進付近のステアリング操作感の悪化や異音の原因となることが懸念される。   For this reason, there exists a problem that the design freedom of a vehicle is impaired. By using a constant velocity universal joint that can ensure constant velocity at an arbitrary angle as a steering shaft joint, it is possible to increase the design freedom of the vehicle, but the constant velocity universal joint has a large amount of play in the rotation direction, There is concern that the steering operation feeling in the vicinity of the vehicle going straight may be deteriorated or abnormal noise may be caused.

これを解決するため、等速自在継手内部に予圧手段を設けてトラック溝すきまを詰めることを提案している(例えば、特許文献1参照)。   In order to solve this, it has been proposed to provide a preload means inside the constant velocity universal joint to close the track groove clearance (see, for example, Patent Document 1).

固定式等速自在継手には機能及び加工面から、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝間にはボールを介してすきまがあり、また、外輪の内球面とケージの外球面、内輪の外球面とケージの内球面にもすきまが存在する。   The fixed type constant velocity universal joint has a gap between the outer ring track groove and the inner ring track groove due to the function and machining surface, and the inner ring outer sphere, cage outer sphere, inner ring outer sphere There is also a clearance on the inner spherical surface of the cage.

これらすきまは、継手の中立状態で内輪または外輪のどちらか一方を固定して他方をラジアル方向またはアキシャル方向に移動させたときの移動量となり、移動させる方向によって、ラジアルすきま、アキシャルすきまのように呼ばれる。   These clearances are the amount of movement when either the inner ring or the outer ring is fixed in the neutral state of the joint and the other is moved in the radial direction or axial direction. Depending on the direction of movement, radial clearance, axial clearance, etc. be called.

これらすきまは、内・外輪間の円周方向のガタツキ(回転バックラッシュ)に大きく影響を与え、特にトラック溝すきまが大きい程回転バックラッシュも大きくなる。このため、一定以上の回転バックラッシュは避けられないことから、この種の固定式等速自在継手は、例えば自動車のステアリング装置のように回転バックラッシュを嫌う用途には一般的に採用されるには至っていない。
特開2003−130082号公報 特開2005−221032号公報
These clearances greatly affect the circumferential play (rotational backlash) between the inner and outer rings, and the larger the track groove clearance, the greater the rotational backlash. For this reason, a rotational backlash exceeding a certain level is unavoidable. Therefore, this type of fixed constant velocity universal joint is generally employed for applications that hate rotational backlash, such as a steering device of an automobile. Has not reached.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-130082 JP 2005-221032 A

ところで、前述した内・外輪間の円周方向すきま(回転バックラッシュ)をなくしてフィーリング特性を向上させることを目的とした固定式等速自在継手が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   By the way, a fixed type constant velocity universal joint has been proposed which aims to improve the feeling characteristics by eliminating the circumferential clearance (rotational backlash) between the inner and outer rings described above (see, for example, Patent Document 2). ).

この等速自在継手では、内輪にスプライン嵌合されたシャフトの奥側端部にケースを装着し、そのケースの内部に圧縮コイルばねを介してボールを収容し、そのボールをケース開口部から突出させている。一方、ケージの奥側端部に凹球面状の受け部材を装着し、内輪側のボールをケージ側の受け部材に当接させている。   In this constant velocity universal joint, a case is attached to the inner end of the shaft that is spline-fitted to the inner ring, a ball is accommodated inside the case via a compression coil spring, and the ball protrudes from the case opening. I am letting. On the other hand, a concave spherical receiving member is attached to the rear end portion of the cage, and the inner ring side ball is brought into contact with the cage side receiving member.

圧縮コイルばねによるボールからの弾性的押圧力を受け部材で受けることにより、内輪をボールトラックの拡径側に向けて軸方向変位させることでもって、回転バックラッシュを詰めるようにしている。   By receiving the elastic pressing force from the ball by the compression coil spring with the member, the inner ring is displaced in the axial direction toward the diameter-enlarged side of the ball track, so that the rotational backlash is reduced.

ここで、回転バックラッシュを確実になくすためには、圧縮コイルばねの弾性力を大きくすればよいが、一つの圧縮コイルばねの弾性力を大きくするための設計には限界がある。つまり、圧縮コイルばねの弾性力を大きくするための設計としては、コイルばねの線径を大きくする、コイル径を小さくする、あるいは自由長を長くする手段がある。   Here, in order to reliably eliminate the rotation backlash, the elastic force of the compression coil spring may be increased, but there is a limit to the design for increasing the elastic force of one compression coil spring. That is, as a design for increasing the elastic force of the compression coil spring, there are means for increasing the wire diameter of the coil spring, decreasing the coil diameter, or increasing the free length.

しかしながら、これらいずれの手段を採用するにしても、一つの圧縮コイルばねの弾性力で回転バックラッシュを確実になくすことが困難な場合があり、また、等速自在継手の捩れ角−トルク特性、つまり、捩り剛性を大きくすることも場合によっては困難になる可能性があった。   However, even if any of these means is adopted, it may be difficult to reliably eliminate the rotational backlash by the elastic force of one compression coil spring, and the torsion angle-torque characteristic of the constant velocity universal joint That is, it may be difficult to increase the torsional rigidity in some cases.

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、簡便な手段により、一つの圧縮コイルばねの設計変更なしでボールに付与される弾性的押圧力を大きくし得る固定式等速自在継手を提供することにある。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to provide an elastic pressing force applied to the ball without any design change of one compression coil spring by a simple means. The object is to provide a fixed type constant velocity universal joint which can be enlarged.

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された球面状内周面を備えた外方部材と、外方部材のトラック溝と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された球面状外周面を備えた内方部材と、外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝の協働で形成された楔形のボールトラックに配置されたトルク伝達用ボールと、外方部材の球面状内周面と内方部材の球面状外周面との間に配置されてボールを保持するケージとを備え、内方部材に押圧部を設けると共にその押圧部からの弾性的押圧力を受ける受け部をケージに設け、押圧部からの弾性的押圧力を受け部で受けることにより、内方部材をボールトラックの拡径側に向けて軸方向変位させる固定式等速自在継手において、押圧部に弾性的押圧力を付与する手段をコイルばねの並列二重構造としたことを特徴とする。ここで、「コイルばねの並列二重構造」とは、二つのコイルばねを並列的に配置した構造を意味する。   As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention provides an outer member having a spherical inner peripheral surface formed with a plurality of track grooves extending in the axial direction, and a pair of track grooves of the outer member. An inner member having a spherical outer peripheral surface formed with a plurality of axially extending track grooves, and a wedge-shaped ball formed by the cooperation of the outer member track grooves and the inner member track grooves A torque transmitting ball disposed on the track; and a cage disposed between the spherical inner peripheral surface of the outer member and the spherical outer peripheral surface of the inner member for holding the ball, and pressing the inner member The cage is provided with a receiving portion that receives elastic pressing force from the pressing portion, and the elastic member receives the elastic pressing force from the pressing portion, so that the inner member is directed toward the diameter expansion side of the ball track. For fixed type constant velocity universal joints Means for imparting elastic pressing force to the pressing unit, characterized in that a parallel dual structure of the coil spring. Here, “a parallel double structure of coil springs” means a structure in which two coil springs are arranged in parallel.

本発明に係る固定式等速自在継手では、押圧部に弾性的押圧力を付与する手段をコイルばねの並列二重構造としたことにより、一つのコイルばね自体を設計変更することなく、押圧部に付与する弾性的押圧力を大きくすることができる。その結果、回転バックラッシュをより確実になくすことができ、等速自在継手の捩れ角−トルク特性、つまり、捩り剛性を大きくすることも容易となる。   In the fixed type constant velocity universal joint according to the present invention, the means for applying the elastic pressing force to the pressing portion has a parallel double structure of the coil spring, so that the pressing portion can be changed without changing the design of one coil spring itself. It is possible to increase the elastic pressing force applied to. As a result, the rotational backlash can be eliminated more reliably, and the torsion angle-torque characteristic of the constant velocity universal joint, that is, the torsional rigidity can be easily increased.

本発明における押圧部は、内方部材の端部に装着されたケースと、そのケース内部に収容されたコイルばねと、そのコイルばねの先端部に配されてケース開口部から突出するボールとを備え、コイルばねの弾性的押圧力をボール突出方向に付勢させた構造とすることが望ましい。このような構造とした場合、コイルばねの並列二重構造は、ケースの内部に二つのコイルばねを収容することにより実現される。   In the present invention, the pressing portion includes a case attached to the end of the inner member, a coil spring housed in the case, and a ball that is disposed at the tip of the coil spring and protrudes from the case opening. It is desirable to provide a structure in which the elastic pressing force of the coil spring is biased in the ball protruding direction. In the case of such a structure, a parallel double structure of coil springs is realized by housing two coil springs inside the case.

コイルばねをケースの内部に収容する場合、コイルばねの基端部が接触するケース底部に、コイルばねの基端部を位置決めする規制部を形成した構造が望ましい。このようにすれば、ケース底部に形成された規制部により、コイルばねの基端部が位置決めされることでそのコイルばねの姿勢を安定化させることができ、コイルばねの弾性的押圧力をボール突出方向に確実に付勢させることが容易となる。   When the coil spring is accommodated in the case, a structure in which a restricting portion for positioning the base end portion of the coil spring is formed on the case bottom portion where the base end portion of the coil spring contacts is desirable. In this way, the position of the coil spring can be stabilized by positioning the proximal end portion of the coil spring by the restricting portion formed on the bottom of the case, and the elastic pressing force of the coil spring can be It becomes easy to positively bias in the protruding direction.

また、ケースの内部に二つのコイルばねを収容する場合、コイルばねの並列二重構造は、第一のコイルばねと、その第一のコイルばねの内径側に配置され、第一のコイルばね径よりも小さい径を有する第二のコイルばねとで構成すればよい。このようにすれば、ケース内部の制約されたスペースに、第一のコイルばねと第二のコイルばねを有効に配設することができる。   In addition, when two coil springs are accommodated inside the case, the parallel double structure of the coil springs is arranged on the inner side of the first coil spring and the first coil spring, and the first coil spring diameter What is necessary is just to comprise with the 2nd coil spring which has a smaller diameter. If it does in this way, the 1st coil spring and the 2nd coil spring can be effectively arranged in the limited space inside the case.

本発明におけるコイルばねの並列二重構造において、第二のコイルばねの自由長を第一のコイルばねよりも長くした構造が望ましい。このようにすれば、第一のコイルばねの内径側に配置された第二のコイルばねの弾性的押圧力をボールに確実に作用させることができる。つまり、弾性的押圧力が付与されるボールが球面形状であるため、第一のコイルばねの内径側に位置する第二のコイルばねの自由長を第一のコイルばねよりも長くすれば、第二のコイルばねの先端部をボールに確実に当接させることができる。   In the parallel double structure of the coil spring in the present invention, a structure in which the free length of the second coil spring is longer than that of the first coil spring is desirable. If it does in this way, the elastic pressing force of the 2nd coil spring arrange | positioned at the internal-diameter side of the 1st coil spring can be made to act on a ball | bowl reliably. That is, since the ball to which the elastic pressing force is applied has a spherical shape, if the free length of the second coil spring located on the inner diameter side of the first coil spring is made longer than that of the first coil spring, The tip of the second coil spring can be reliably brought into contact with the ball.

以上で説明した固定式等速自在継手は、自動車のステアリング装置に組み込めば、等速自在継手内のトラック溝すきまを詰めて回転バックラッシュを防止する上で、より一層顕著な効果を発揮する。自動車のステアリング装置は、モータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置であってもよいし、油圧式のパワーステアリング装置であってもよい。   When the fixed type constant velocity universal joint described above is incorporated in a steering apparatus of an automobile, the track groove clearance in the constant velocity universal joint is filled to prevent rotation backlash, and thus a more remarkable effect is exhibited. The automobile steering apparatus may be an electric power steering apparatus that applies a steering assist force by a motor, or may be a hydraulic power steering apparatus.

本発明によれば、押圧部に弾性的押圧力を付与する手段をコイルばねの並列二重構造としたことにより、一つのコイルばね自体を設計変更することなく、押圧部に付与される弾性的押圧力を大きくすることができる。その結果、回転バックラッシュをより確実になくすことができ、等速自在継手の捩れ角−トルク特性、つまり、捩り剛性を大きくすることも容易となる。   According to the present invention, since the means for applying an elastic pressing force to the pressing portion has a parallel double structure of coil springs, the elastic force applied to the pressing portion without changing the design of one coil spring itself. The pressing force can be increased. As a result, the rotational backlash can be eliminated more reliably, and the torsion angle-torque characteristic of the constant velocity universal joint, that is, the torsional rigidity can be easily increased.

この固定式等速自在継手を自動車のステアリング装置に組み込んだ場合、車両直進付近のステアリング操作感の改善が図れてフィーリング特性を向上させることができ、異音の発生もない高品質の固定式等速自在継手を提供できる。   When this fixed type constant velocity universal joint is incorporated in the steering system of an automobile, it is possible to improve the feeling of steering operation in the vicinity of straight ahead of the vehicle and improve the feeling characteristics, and high quality fixed type that does not generate abnormal noise. A constant velocity universal joint can be provided.

本発明に係る固定式等速自在継手の実施形態を詳述する。以下の実施形態では、ステアリング用固定式等速自在継手の一種であるツェッパ型(BJ)に適用した場合を例示するが、本発明はこれに限定されることなく、アンダーカットフリー型(UJ)にも適用可能である。また、本発明の固定式等速自在継手は、ステアリング用に限らず、ドライブシャフト用あるいはプロペラシャフト用としても使用することが可能である。   An embodiment of a fixed type constant velocity universal joint according to the present invention will be described in detail. In the following embodiment, a case where the present invention is applied to a Rzeppa type (BJ) which is a kind of a fixed constant velocity universal joint for steering is illustrated, but the present invention is not limited to this, and an undercut free type (UJ) It is also applicable to. Further, the fixed type constant velocity universal joint of the present invention is not limited to steering, but can be used for a drive shaft or a propeller shaft.

まず、固定式等速自在継手が組み込まれるステアリング装置を簡単に説明する。ステアリング装置は、図4(a)〜(c)に示すようにステアリングホイール6の回転運動を、一または複数のステアリングシャフト2からなるステアリングコラムを介してステアリングギヤ8に伝達することにより、タイロッド9の往復運動に変換するようにしたものである。   First, a steering device incorporating a fixed type constant velocity universal joint will be briefly described. As shown in FIGS. 4A to 4C, the steering device transmits the rotational motion of the steering wheel 6 to the steering gear 8 via a steering column including one or a plurality of steering shafts 2, thereby allowing the tie rod 9. It is made to convert into the reciprocating motion.

車載スペース等との兼ね合いでステアリングシャフト2を一直線に配置できない場合は、ステアリングシャフト2間に一または複数の軸継手1を配置し、ステアリングシャフト2を屈曲させた状態でもステアリングギヤ8に正確な回転運動を伝達できるようにしている。この軸継手1に固定式等速自在継手を使用する。図4(b)における符号αは、継手の作動角を表しており、その作動角αが30°を越える大角度も設定可能である。   If the steering shaft 2 cannot be arranged in a straight line in consideration of the vehicle-mounted space, etc., one or more shaft couplings 1 are arranged between the steering shafts 2 and the steering gear 8 can be rotated accurately even when the steering shaft 2 is bent. It is possible to transmit exercise. A fixed type constant velocity universal joint is used for the shaft joint 1. The symbol α in FIG. 4B represents the operating angle of the joint, and a large angle in which the operating angle α exceeds 30 ° can be set.

次に、固定式等速自在継手について説明する。この実施形態の固定式等速自在継手1はツェッパ型ジョイント(BJ)で、図1に示すように外方部材としての外輪10と、内方部材を構成する内輪20およびシャフト2と、トルクを伝達するボール30と、ボール30を保持するケージ40を主要な構成要素として成り立っている。外輪10は入力軸または出力軸と接続され、内輪20は出力軸または入力軸と接続される。この実施形態では、内輪20の内周にセレーションやスプライン等のトルク伝達手段を介してシャフト2を結合することにより、内方部材を構成している。   Next, the fixed type constant velocity universal joint will be described. The fixed type constant velocity universal joint 1 of this embodiment is a Rzeppa type joint (BJ). As shown in FIG. 1, an outer ring 10 as an outer member, an inner ring 20 and a shaft 2 constituting the inner member, and torque are supplied. The transmitting ball 30 and the cage 40 that holds the ball 30 are formed as main components. The outer ring 10 is connected to the input shaft or the output shaft, and the inner ring 20 is connected to the output shaft or the input shaft. In this embodiment, the inner member is configured by coupling the shaft 2 to the inner circumference of the inner ring 20 via torque transmission means such as serrations and splines.

前述の外輪10は一端にて開口したカップ状で、球面状内周面12の円周方向等配位置に、軸方向に延びる複数のトラック溝14が形成されている。また、内輪20は、球面状外周面22の円周方向等配位置に、軸方向に延びる複数のトラック溝24が形成されている。外輪10のトラック溝14と内輪20のトラック溝24とは対をなしてボールトラックを形成し、各ボールトラックに一個のボール30がそれぞれ組み込んである。ケージ40は外輪10の球面状内周面12と内輪20の球面状外周面22との間に摺動自在に介在し、各ボール30はケージ40のポケット46に収容されて円周方向で等間隔に保持されている。   The outer ring 10 has a cup shape opened at one end, and a plurality of track grooves 14 extending in the axial direction are formed at equal positions in the circumferential direction of the spherical inner peripheral surface 12. The inner ring 20 has a plurality of track grooves 24 extending in the axial direction at equal circumferential positions on the spherical outer peripheral surface 22. The track groove 14 of the outer ring 10 and the track groove 24 of the inner ring 20 are paired to form a ball track, and one ball 30 is incorporated in each ball track. The cage 40 is slidably interposed between the spherical inner peripheral surface 12 of the outer ring 10 and the spherical outer peripheral surface 22 of the inner ring 20, and each ball 30 is accommodated in a pocket 46 of the cage 40 and is circumferentially equivalent. Held at intervals.

ケージ40の外周面42は外輪10の球面状内周面12と球面嵌合し、ケージ40の内周面44は内輪20の球面状外周面22と球面嵌合している。そして、外輪10の球面状内周面12の中心と、内輪20の球面状外周面22の中心は継手中心Oと一致している。これに対して、外輪10のトラック溝14の曲率中心O1と、内輪20のトラック溝24の曲率中心O2は、軸方向で互いに逆方向に等距離だけオフセットしている。このため、一対のトラック溝14,24により形成されるボールトラックは、外輪10の奥側から開口側に向かって拡がる楔状を呈している。 The outer peripheral surface 42 of the cage 40 is spherically fitted to the spherical inner peripheral surface 12 of the outer ring 10, and the inner peripheral surface 44 of the cage 40 is spherically fitted to the spherical outer peripheral surface 22 of the inner ring 20. The center of the spherical inner peripheral surface 12 of the outer ring 10 and the center of the spherical outer peripheral surface 22 of the inner ring 20 coincide with the joint center O. On the other hand, the center of curvature O 1 of the track groove 14 of the outer ring 10 and the center of curvature O 2 of the track groove 24 of the inner ring 20 are offset by an equal distance in the opposite directions in the axial direction. Therefore, the ball track formed by the pair of track grooves 14 and 24 has a wedge shape that expands from the back side of the outer ring 10 toward the opening side.

この固定式等速自在継手において、外輪10と内輪20とがどのような作動角をとっても、ケージ40に案内されたボール30は常に作動角の二等分線に垂直な平面内に維持され、継手の等速性が確保される。   In this fixed type constant velocity universal joint, the ball 30 guided to the cage 40 is always maintained in a plane perpendicular to the bisector of the operating angle regardless of the operating angle of the outer ring 10 and the inner ring 20. The constant velocity of the joint is ensured.

この固定式等速自在継手では、図1に示すようにシャフト2の軸端2bにプランジャユニット50を取り付けている。このプランジャユニット50は、押圧部としてのボール53と、そのボール53に弾性的押圧力を付与する手段としての第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bと、ボール53と二つの圧縮コイルばね54a,54bを収容するケース55とからなるアッセンブリ体である。   In this fixed type constant velocity universal joint, a plunger unit 50 is attached to the shaft end 2b of the shaft 2 as shown in FIG. The plunger unit 50 includes a ball 53 as a pressing portion, a first compression coil spring 54a and a second compression coil spring 54b as means for applying an elastic pressing force to the ball 53, a ball 53, and two It is an assembly body which consists of case 55 which accommodates compression coil springs 54a and 54b.

このプランジャユニット50では、シャフト2の軸端2bの凹孔2aに圧入嵌合されたケース55の開口部55aからボール53が突出し、第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bの弾性的押圧力を外輪10の奥側(ボール突出方向)に付勢させている。   In this plunger unit 50, the ball 53 protrudes from the opening 55a of the case 55 press-fitted into the recessed hole 2a of the shaft end 2b of the shaft 2, and the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b The elastic pressing force is urged toward the back side (ball protruding direction) of the outer ring 10.

図2は図1の部分拡大図で、シャフト2の軸端2bに装着されたプランジャユニット50を示す。このプランジャユニット50における圧縮コイルばねの並列二重構造は、第一の圧縮コイルばね54aと第二の圧縮コイルばね54bとを並列的に配置した構成としている。   FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 and shows the plunger unit 50 attached to the shaft end 2 b of the shaft 2. The parallel double structure of the compression coil springs in the plunger unit 50 has a configuration in which a first compression coil spring 54a and a second compression coil spring 54b are arranged in parallel.

つまり、ケース55の内部に、第一の圧縮コイルばね54aと第二の圧縮コイルばね54bが収容され、第二の圧縮コイルばね54bは、第一の圧縮コイルばね54aの内径側に配置され、第一の圧縮コイルばね径よりも小さい径を有する。   That is, the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b are accommodated in the case 55, and the second compression coil spring 54b is disposed on the inner diameter side of the first compression coil spring 54a. It has a diameter smaller than the first compression coil spring diameter.

このように、大径の第一の圧縮コイルばね54aと小径の第二の圧縮コイルばね54bを同心状配置でケース55に収容すれば、ケース55の内部の制約されたスペースに、第一の圧縮コイルばね54aと第二の圧縮コイルばね54bを有効に配設することができる。   As described above, if the large-diameter first compression coil spring 54a and the small-diameter second compression coil spring 54b are accommodated in the case 55 in a concentric arrangement, the first space is limited in the restricted space inside the case 55. The compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b can be effectively disposed.

第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bをケース55の内部に収容した構造において、図3(a)(b)に示すように第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bの基端部が接触するケース55の底部55bに、第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bの基端部を位置決めする規制部51を形成する。   In the structure in which the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b are accommodated inside the case 55, the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54a are compressed as shown in FIGS. A restricting portion 51 for positioning the base end portions of the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b is formed on the bottom portion 55b of the case 55 that contacts the base end portion of the coil spring 54b.

この規制部51としては、ケース55の底部55bを断面波状に成形した構造を例示する。ケース55の内周壁面と底面に形成された環状凸部51aとの間で第一の圧縮コイルばね54aを位置決めし、その環状凸部51aと底面に形成された中央凸部51bとの間で第二の圧縮コイルばね54bを位置決めしている。   Examples of the restricting portion 51 include a structure in which the bottom portion 55b of the case 55 is formed into a corrugated cross section. The first compression coil spring 54a is positioned between the inner peripheral wall surface of the case 55 and the annular convex portion 51a formed on the bottom surface, and between the annular convex portion 51a and the central convex portion 51b formed on the bottom surface. The second compression coil spring 54b is positioned.

このようにケース55の底部55bに規制部51を設けたことにより、第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bの基端部が位置決めされることで第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bの姿勢を安定化させることができ、第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bの弾性的押圧力をボール突出方向に確実に付勢させることが容易となる。   Thus, by providing the regulating part 51 on the bottom 55b of the case 55, the first compression coil spring 54a is positioned by positioning the base end parts of the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b. And the posture of the second compression coil spring 54b can be stabilized, and the elastic pressing force of the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b can be reliably urged in the ball protruding direction. It becomes easy.

ここで、図3(a)に示すように外径側に位置する第一の圧縮コイルばね54aの自由長をL1、内径側に位置する第二の圧縮コイルばね54bの自由長をL2とし、第二の圧縮コイルばね54bの自由長L2を第一の圧縮コイルばね54aの自然長L1よりも長くする(L2>L1)。 Here, as shown in FIG. 3A, the free length of the first compression coil spring 54a located on the outer diameter side is L 1 , and the free length of the second compression coil spring 54b located on the inner diameter side is L 2. And the free length L 2 of the second compression coil spring 54b is made longer than the natural length L 1 of the first compression coil spring 54a (L 2 > L 1 ).

このようにすれば、第一の圧縮コイルばね54aの内径側に配置された第二の圧縮コイルばね54bの弾性的押圧力をボール53に確実に作用させることができる。つまり、第一の圧縮コイルばね54aと第二の圧縮コイルばね54bにより弾性的押圧力が付与されるボール53が球面形状であるため、第一の圧縮コイルばね54aの内径側に位置する第二の圧縮コイルばね54bの自由長L2を第一のコイルばね54aの自由長L1よりも長くすれば、第二のコイルばね54bの先端部がボール53に確実に当接する。 In this manner, the elastic pressing force of the second compression coil spring 54b disposed on the inner diameter side of the first compression coil spring 54a can be reliably applied to the ball 53. That is, since the ball 53 to which an elastic pressing force is applied by the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b has a spherical shape, the second position located on the inner diameter side of the first compression coil spring 54a. If the free length L 2 of the compression coil spring 54 b is made longer than the free length L 1 of the first coil spring 54 a, the tip of the second coil spring 54 b is surely brought into contact with the ball 53.

一方、図1に示すようにプランジャユニット50のボール53から弾性的押圧力を受ける受け部56をケージ40に設けている。この受け部56は、ケージ40の端部開口を覆う部分球面状をなし、その周縁部をケージ40の開口端部に圧入することにより固定されている。受け部56の内面56a(シャフト2と対向する面)は凹球面状をなし、この凹球面状内面56aがボール53からの弾性的押圧力を受ける機能を発揮する。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the cage 40 is provided with a receiving portion 56 that receives an elastic pressing force from the ball 53 of the plunger unit 50. The receiving portion 56 has a partial spherical shape that covers the end opening of the cage 40, and is fixed by press-fitting a peripheral edge thereof into the opening end of the cage 40. The inner surface 56 a (surface facing the shaft 2) of the receiving portion 56 has a concave spherical shape, and the concave spherical inner surface 56 a exhibits a function of receiving an elastic pressing force from the ball 53.

以上の構成において、シャフト2と内輪20をセレーション結合し、内輪20に対するシャフト抜け止め用の止め輪4により両者が完全に結合されると(図1参照)、プランジャユニット50のボール53と受け部56の凹球面状内面56aとが互いに当接し、ボール53が退入して第一の圧縮コイルばね54aおよび第二の圧縮コイルばね54bが圧縮される。   In the above configuration, when the shaft 2 and the inner ring 20 are serrated and connected together by the retaining ring 4 for preventing the shaft from coming off from the inner ring 20 (see FIG. 1), the ball 53 and the receiving portion of the plunger unit 50 are connected. The inner surface 56a of the concave spherical surface 56 abuts against each other, the ball 53 retracts, and the first compression coil spring 54a and the second compression coil spring 54b are compressed.

このボール53からの弾性的押圧力により、シャフト2と一体化された内輪20が外輪10の開口側に軸方向変位し、この内輪20の軸方向変位によりトラック溝14,24に配置されたボール30とトラック溝14,24が当接するため、回転バックラッシュが確実に防止される。   The inner ring 20 integrated with the shaft 2 is axially displaced toward the opening side of the outer ring 10 by the elastic pressing force from the ball 53, and the balls disposed in the track grooves 14 and 24 by the axial displacement of the inner ring 20. 30 and the track grooves 14, 24 abut against each other, so that rotational backlash is reliably prevented.

ここで、この固定式等速自在継手では、プランジャユニット50において、ボール53に弾性的押圧力を付与する手段を、第一の圧縮コイルばね54aと第二の圧縮コイルばね54bとからなる並列二重構造としたことにより、一つのコイルばね自体を設計変更することなく、押圧部としてのボール53に付与される弾性的押圧力を大きくすることができる。その結果、回転バックラッシュをより確実になくすことができ、等速自在継手の捩れ角−トルク特性、つまり、捩り剛性を大きくすることも容易となる。   Here, in this fixed type constant velocity universal joint, means for applying an elastic pressing force to the ball 53 in the plunger unit 50 is used as a parallel two-unit composed of a first compression coil spring 54a and a second compression coil spring 54b. By adopting the heavy structure, the elastic pressing force applied to the ball 53 as the pressing portion can be increased without changing the design of one coil spring itself. As a result, the rotational backlash can be eliminated more reliably, and the torsion angle-torque characteristic of the constant velocity universal joint, that is, the torsional rigidity can be easily increased.

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.

本発明に係る固定式等速自在継手の実施形態で、ステアリング用等速自在継手の全体構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a constant velocity universal joint for steering in an embodiment of a fixed type constant velocity universal joint according to the present invention. 図1のシャフト軸端に装着されたプランジャユニットを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the plunger unit with which the shaft shaft end of FIG. 1 was mounted | worn. (a)は図2のプランジャユニットのケースおよび第一の圧縮コイルばねと第二の圧縮コイルばねを示す断面図、(b)は(a)のA方向矢視図である。(A) is sectional drawing which shows the case of a plunger unit of FIG. 2, a 1st compression coil spring, and a 2nd compression coil spring, (b) is an A direction arrow directional view of (a). (a)はステアリング装置の平面図、(b)はステアリング装置の側面図、(c)はステアリング装置の斜視図である。(A) is a top view of a steering apparatus, (b) is a side view of a steering apparatus, (c) is a perspective view of a steering apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

2 内方部材(シャフト)
10 外方部材(外輪)
12 球面状内周面
14 外方部材(外輪)のトラック溝
20 内方部材(内輪)
22 球面状外周面
24 内方部材(内輪)のトラック溝
30 ボール
40 ケージ
53 押圧部(ボール)
54a 第一の圧縮コイルばね
54b 第二の圧縮コイルばね
56 受け部
2 Inner member (shaft)
10 Outer member (outer ring)
12 Spherical inner peripheral surface 14 Track groove of outer member (outer ring) 20 Inner member (inner ring)
22 Spherical outer peripheral surface 24 Track groove of inner member (inner ring) 30 Ball 40 Cage 53 Pressing part (ball)
54a First compression coil spring 54b Second compression coil spring 56 Receiving part

Claims (6)

軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された球面状内周面を備えた外方部材と、前記外方部材のトラック溝と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された球面状外周面を備えた内方部材と、外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝の協働で形成された楔形のボールトラックに配置されたトルク伝達用ボールと、外方部材の球面状内周面と内方部材の球面状外周面との間に配置されてボールを保持するケージとを備え、前記内方部材に押圧部を設けると共にその押圧部からの弾性的押圧力を受ける受け部をケージに設け、前記押圧部からの弾性的押圧力を受け部で受けることにより、内方部材を前記ボールトラックの拡径側に向けて軸方向変位させる固定式等速自在継手において、前記押圧部に弾性的押圧力を付与する手段をコイルばねの並列二重構造としたことを特徴とする固定式等速自在継手。   An outer member having a spherical inner peripheral surface formed with a plurality of track grooves extending in the axial direction, and a spherical surface formed with a plurality of track grooves extending in the axial direction in pairs with the track grooves of the outer member An inner member having an outer peripheral surface, a torque transmitting ball disposed on a wedge-shaped ball track formed by cooperation of a track groove of the outer member and a track groove of the inner member, and a spherical surface of the outer member A cage arranged between the inner peripheral surface of the inner member and the spherical outer peripheral surface of the inner member to hold the ball, and provided with a pressing portion on the inner member and receiving an elastic pressing force from the pressing portion. In the fixed type constant velocity universal joint that axially displaces the inner member toward the diameter-expanded side of the ball track by providing a receiving portion in the cage and receiving the elastic pressing force from the pressing portion at the receiving portion. A hand for applying an elastic pressing force to the pressing portion. The fixed type constant velocity universal joint, characterized in that it has a parallel double structure of the coil spring. 前記押圧部は、内方部材の端部に装着されたケースと、そのケース内部に収容されたコイルばねと、そのコイルばねの先端部に配されてケース開口部から突出するボールとを備え、前記コイルばねの弾性的押圧力をボール突出方向に付勢させた請求項1に記載の固定式等速自在継手。   The pressing portion includes a case attached to an end portion of the inner member, a coil spring housed in the case, and a ball that is arranged at a tip portion of the coil spring and protrudes from the case opening, The fixed constant velocity universal joint according to claim 1, wherein an elastic pressing force of the coil spring is biased in a ball protruding direction. 前記コイルばねの基端部が接触するケース底部に、コイルばねの基端部を位置決めする規制部が形成されている請求項1又は2に記載の固定式等速自在継手。   The fixed type constant velocity universal joint according to claim 1 or 2, wherein a restricting portion for positioning the base end portion of the coil spring is formed at a case bottom portion with which the base end portion of the coil spring contacts. 前記コイルばねの並列二重構造は、第一のコイルばねと、その第一のコイルばねの内径側に配置され、第一のコイルばね径よりも小さい径を有する第二のコイルばねとで構成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。   The parallel double structure of the coil spring includes a first coil spring and a second coil spring disposed on the inner diameter side of the first coil spring and having a diameter smaller than the first coil spring diameter. The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 3. 前記コイルばねの並列二重構造において、第二のコイルばねの自由長を第一のコイルばねよりも長くした請求項1〜4のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。   The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 4, wherein in the parallel double structure of the coil springs, the free length of the second coil spring is longer than that of the first coil spring. 自動車のステアリング装置に組み込まれた請求項1〜5のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。   The fixed constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 5, which is incorporated in a steering device for an automobile.
JP2007288638A 2007-11-06 2007-11-06 Fixed constant velocity universal joint Expired - Fee Related JP5031521B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007288638A JP5031521B2 (en) 2007-11-06 2007-11-06 Fixed constant velocity universal joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007288638A JP5031521B2 (en) 2007-11-06 2007-11-06 Fixed constant velocity universal joint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009115198A true JP2009115198A (en) 2009-05-28
JP5031521B2 JP5031521B2 (en) 2012-09-19

Family

ID=40782559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007288638A Expired - Fee Related JP5031521B2 (en) 2007-11-06 2007-11-06 Fixed constant velocity universal joint

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5031521B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07237846A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Hitachi Ltd Oil buffer for elevator
JPH09207669A (en) * 1996-02-07 1997-08-12 Ichikoh Ind Ltd Coil spring in motor-driven storage and manual mirror surface adjusting type mirror device
JPH1059166A (en) * 1996-08-09 1998-03-03 Jidosha Kiki Co Ltd Reaction mechanism for brake booster
JP2005221032A (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Ntn Corp Fixed type constant velocity universal joint

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07237846A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Hitachi Ltd Oil buffer for elevator
JPH09207669A (en) * 1996-02-07 1997-08-12 Ichikoh Ind Ltd Coil spring in motor-driven storage and manual mirror surface adjusting type mirror device
JPH1059166A (en) * 1996-08-09 1998-03-03 Jidosha Kiki Co Ltd Reaction mechanism for brake booster
JP2005221032A (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Ntn Corp Fixed type constant velocity universal joint

Also Published As

Publication number Publication date
JP5031521B2 (en) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006283810A (en) Elastic shaft coupling
JP4245849B2 (en) Constant velocity universal joint for propeller shaft
JP4554181B2 (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP2011080556A (en) Constant velocity universal joint, drive shaft assembly and propeller shaft
JP2006298297A (en) Constant velocity universal joint for steering
JP5031521B2 (en) Fixed constant velocity universal joint
JP2010127311A (en) Fixed type constant velocity universal joint and wheel bearing device using the same
JP2007046713A (en) Fixed constant velocity universal joint
JP4619662B2 (en) Fixed constant velocity universal joint for steering devices
JP2005221033A (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP2005226779A (en) Constant velocity universal joint
JP2007064404A (en) Fixed constant velocity universal joint
JP4429749B2 (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP2010025207A (en) Constant velocity universal joint
JP2008275175A (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP5133203B2 (en) Sliding constant velocity universal joint and manufacturing method thereof
CN102537102A (en) Double bias type constant speed joint
JP2010112470A (en) Sliding type constant velocity universal joint and method of manufacturing the same
JP2008196591A (en) Fixed type constant velocity universal joint and its manufacturing method
JP4298529B2 (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP4298528B2 (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP2007237800A (en) Constant velocity joint for steering
JP4242409B2 (en) Fixed type constant velocity universal joint
JP2005226778A (en) Constant velocity universal joint
JP2008019982A (en) Fixed type constant velocity universal joint

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120613

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120627

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150706

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees